基于知识载体通信能力的知识服务模式分析

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[摘要]借鉴Proper和Bruza的信息载体概念，从智力资源实体等四方面总结和分析知识服务模式。提出人和信息系统的“认知”能力主要表现为知识载体的通信能力；人作为智力资源实体提供知识服务，需要借助合适的协作机制设计将个体认知扩展为群体认知，使个体的服务转化为“系统”的服务；基于虚拟资源实体的知识模式、基于领域应用的知识服务模式和协同服务模式分别从智能技术、本体与语义网技术、协同服务技术三个层面提升信息系统的通信能力。

[关键词]信息载体　知识载体　知识服务模式　通信能力

[分类号]G203　C358

知识是固化在一定信息载体上的智力资源，是智力资源的转化形式。知识服务的核心是知识传递，知识传递的效率取决于知识载体的通信能力。本文从此入手，为理解知识服务模式提供新的思路。

1 知识服务与通信能力关系的分析

美国学者Proper和Bruza于1999年给信息载体(information carrier)下了一个定义：“网络上任何可访问的、能给其他实体提供信息的实体”。按照这一定义，不仅文献、网页、自由文本、查询等单个信息对象，数据库、信息集合、词表、分类系统等复合信息对象，甚至人和信息系统都可以视为信息载体。显然，无论是信息性还是信息量的角度，不同信息载体的信息粒度是不同的。信息粒度(Information Granularfity)是一种用来描述信息单元的相对大小或粗糙程度的概念，最早由模糊论创始人美国科学家查德教授(L.A，Zadeh)于20世纪70年代提出。

人作为知识的动态载体，具有认知能力，能够主动学习、交流，能够对知识进行组织、控制和传播，也具有选择和决定知识传递对象和方向的能力；但个体的人能够获取的知识是有限的，能够选择和传递的对象也是有限的，并且受时空等诸多因素制约，所以人有时对知识组织和传播的无序状态难以控制。文献作为知识的静态载体，不具备主动获取知识的能力，其传递知识的能力也取决于使用它的对象，但文献却有助于知识组织和传播的有序化。

人作为知识载体，能够准确评估服务对象获取知识的能力，文献则不能。以计算机和网络为载体的信息系统作为知识存储和传播媒介，既能拓展人的通信能力，又能利用人工智能等信息技术模拟人脑思维使系统具备“获取”知识的能力，从而具有某种意义上的不同于人脑的“认知”能力；同时也能更有效地对知识进行有序组织和传播，揭示其内在联系。

知识服务能否引发充分的服务需求并不断提高服务的质量和效率，很大程度上取决于知识载体的通信能力，在这方面，计算机信息网络的优势显而易见。

根据以上分析，影响知识服务生存与发展的基本要素可概括为以下几方面：①知识载体是否具备足够的获取和传递知识的能力(即通信能力)；②知识元是否得到有效组织；③知识服务的过程是否可以满足服务对象获取知识的动态需要；④是否有充分的服务需求；⑤高质量、高效率的知识服务能否产生良好的效益。

知识载体的通信能力作为第一要素，显然在知识服务过程中具有十分重要的作用。

2　基于智力资源实体的知识服务模式分析

最早提供知识服务的领域是以人为知识载体的，如学校。现在图书馆、情报所参考咨询部门、各种评估公司、咨询公司甚至包括律师事务所、会计师事务所和医院等机构都涉及知识服务领域。这些机构可视为智力资源实体，智力资源实体是各种智力单元的集合，共同特点为：人是构成智力资源实体的基本单元，主要利用人们掌握、获取和交流知识的能力进行知识服务。计算机网络的兴起与发展不仅为传统的知识服务领域提供了新的服务平台，而且催生了新的知识服务类型，如e-learning系统、问答／咨询系统、虚拟社区、数字参考咨询服务、远程医疗等。

基于智力资源实体的知识服务模式主要特点表现为：①个人为最小化单元的知识载体，面向特定领域服务，具有专业知识结构和个性化特点；②智力资源实体主要关注知识资源的组织、更新、调度以及服务的质量和效率；③资源单元的主要任务是了解服务对象的服务需求并正确评估服务对象获取知识的能力，并在此基础上提供服务；④一个智力资源提供方可以同时为多个请求方服务，大大提高了智力资源的利用效率；⑤一个服务对象也可以同时获得多个智力资源提供方的服务，并需要有效的协同机制；这种协同既依赖于信息系统和相关技术，也依赖于社会合作。

为更直观表述，笔者给出了基于智力资源实体的知识服务模式抽象模型(见图1)。

该模型强调的是协作机制对于基于智力资源实体知识服务模式的重要性，将个体认知扩展为群体认知，使个体服务转化为“系统”服务。

该模型一般流程如下：①服务对象通过资源实体提供的网络服务平台提交服务请求；②资源单元通过资源实体平台响应服务对象的服务请求；③资源单元提供服务答复，或将服务请求转发给有协作关系的资源实体(资源单元)；④协作方将服务结果反馈给服务对象。

模型的有关说明：①知识服务的质量和效率既取决于资源单元的知识获取和交流能力，也与资源实体对知识资源的组织、调度有关。②资源单元提供服务不受地域限制，资源单元与资源实体之间可以是隶属关系，也可以是协作关系。③在开放的互联网环境下，资源实体之间的协作关系显得至关重要。④彼此协作的资源实体之间应尽量实现服务系统的无缝链接，使用户不会受到资源实体之间合作方式的影响。⑤大多数基于智力资源的知识服务模式的服务系统是实时交互的，因此对服务时效要求敏感，这意味着此类系统必须具备及时和畅通的通信能力。

3　基于虚拟资源实体的知识服务模式分析

所谓基于虚拟资源实体的知识服务模式即基于Agent(智能)的知识服务模式。Agent作为一种软件机制，是在分布式协作系统中能持续自主地发挥作用的计算实体，一般认为，Agent应具有如下特点：

・自治性：Agent是独立运行的实体，能控制自身的行为和内部状态，并能自主实现特有功能；

・社会合作能力：Agent相对独立但不孤立，可与其他Agent主体进行信息交换。在某个Agent不能独立完成某项任务时，能够借助通讯机制与其他Agent进行协作来达到预期目标；

・反应和学习能力：Agent能够感知环境，并能对环境信息和突发事件做出及时的响应，并在运行过程中动态地收集信息，进行功能的动态调整：

・主动性：Agent是主动的，它采取的一切动作都面向服务目标。

可将Agent视为虚拟的智力资源实体(服务器)和资源单元(功能)。服务器通过一定的控制机制、触发机制和协调机制(规则库、推理算法)来组织、调度各功能处理用户的服务需求。负责响应用户服务请求的功能主要负责三类任务；①

对用户需求进行解析，形成关于用户的知识，构造或更新用户模型；②将用户需求提交给Agent协调者；⑧从Agent协调者那里接收服务结果并回馈给用户。第一点很重要，是系统正确评估服务对象的关键，它使得系统具有学习能力。Agent协调者负责将使用者的服务需求分解成一系列子任务并提交给相应的功能，它使得系统具备自组织能力和自适应能力。可见基于Agent智能的知识服务具有主动学习和对信息加以更新、反馈的通信能力。 通过图2描述的框架，可见虚拟资源实体知识服务模式对知识载体通信能力有较高的要求。

4　基于领域应用的知识服务模式分析

基于领域应用的知识服务模式基本原理是利用各种高级知识服务技术充分捕获各种知识源之间及其与用户信息需求之间的信息流。模式的关键在于领域知识的构建以及信息生产者、利用者、信息服务提供商、信息系统角色的重新定位，目前主要研究方向是知识门户、本体及语义网技术在知识服务中的应用。

按照知识服务基本过程，知识门户包括知识获取、存储、共享、重新利用和创新等环节，集成知识搜索、知识共享和知识推送等基本服务。知识门户与知识地图和知识源紧密关联、密不可分，当用户提出需求时，知识门户同时与知识地图和知识源产生联系：一方面通过Web知识地图进行知识发现，通过其提供的各种注册知识，获取知识资源的相关信息；另一方面通过所集成的各种知识管理功能对知识资源加以应用。

本体是一种能在语义和知识层次上描述系统的概念模型，目的在于以一种通用的方式来获取领域中的知识，提供对领域中概念共同一致的理解，从而实现知识在不同应用程序和组织之间的共享和重新利用。本体提供了描述和捕获概念之间、不同信息对象之间信息流的机制，使得信息系统对信息的理解上升到语义层次：成为某种“认知主体”，进而捕获知识源与用户信息需求之间的信息流。因此，本体在知识服务领域具有很大的应用前景，目前在信息检索、信息集成、机器翻译、数据挖掘、知识获取等方面都有应用。

本体的具体功能主要体现在通信、互操作和系统工程。通信方面，本体提供的共同词汇使得交流准确无歧义，形成共同理解。不同模型方法、范例、语言和软件工具可以借助本体进行转换映射从而实现不同系统之间的互操作。在系统工程的主要体现有四个方面：①从可重用性的角度来说，本体能够对重要的实体、属性、过程及其相互关系进行形式化描述，使其成为软件系统中可重用或是共享的组件；②在知识获取上，使用已有的本体作为基础来指导知识的获取，能够提高获取的速度、准确性和可靠性；③本体提供的形式化表示可以自动对结果进行一致性检查，使得软件系统更加可靠；④本体可以支持需求的识别以及能确定信息系统的规范。

语义网不是独立的、另一类的Web，而是现有Web的进一步发展、延伸。在语义网中，一切可以确定的内容，例如人、时间、事件、物体等，都作为实体分布于网络中，每个实体都有一个统一的资源标识，更有利于知识组织。语义网的作用是联接相关事件和实体，把这种信息流结构用于描述由机器处理的大量数据。语义网的核心就是元数据，通过在现有Web基础上增加共享的、标准的、机器可理解的元数据，使得原来Web环境下难以实现的许多应用成为可能或者变得更有成效。例如知识获取与知识发现、知识过滤、基于agent的自动Web服务等。

通过知识门户、本体及语义网等技术的应用，基于领域应用的知识服务模式可以显著提高信息系统知识载体的通信能力。

5　基于协同的知识服务模式分析

协同是指系统内部各组成要素之间一种理想化的状态，系统各层次、各要素之间的非线性相互作用，实现系统整体功能大于各子系统或要素功能的简单相加，称之为协同效应。

知识协同(Knowledge Collaboration)是指利用协同效应，根据服务目标整合信息系统和知识组织的资源以及服务能力，通过协同运作的知识服务与管理，使知识服务产生协同效应的过程。通过“协同”方式进行的知识服务，能够弥补知识缺口，有效解决知识获取路径单一的问题，并及时实现知识的嵌入和补充，获得多主体、多目标、多任务的“1+1>2”的知识服务协同效应。协同的知识服务是实现知识创新的有效方式。

目前信息检索系统、数字图书馆、搜索引擎、e-learning系统、知识管理系统等社会信息服务保障系统尚未完全发挥应有的系统效能，仍然存在“信息孤岛”、“应用孤岛”和“服务孤岛”等现象，原因是多方面的，既包括技术因素，也包括认知能力的局限和经济利益的制约。

基于协同的知识服务模式在集成化知识服务基础之上实现了信息服务系统之间的协同保障和资源与服务的共享，建立了具有协同效应的服务平台，进一步提高了知识服务能力，从而有助于消除知识服务的“孤岛现象”，并通过实现知识的获取、传递和利用过程的协同效应，不断增强知识服务的绩效。

协同知识服务模式的基础是互联网发展过程所形成的信息资源分布与结构体系、社会组织体系和人际关系网络(SNS)。目前信息服务应用的主流协同技术主要分为两类，一类是软件技术，主要有分布应用集成技术、面向服务的架构(SOA)、网格技术，核心是形成协同保障的服务环境；另一类是标准技术，主要有Z39.50与OA!协议技术和开放联接标准，核心是解决系统间数据交换与互操作的问题。

从认知论角度分析，分布式认知理论可作为协同知识服务模式技术应用的理论支撑，按照分布式认知理论观点，认知活动不仅仅依赖于认知主体，还涉及其他认知个体、认知对象、认知工具及认知情境。随着数字电视、3G通讯、新一代计算机网络等信息技术的发展，人类许多认知活动越来越依赖于这些认知工具。分布式认知理论认为要在由个体与其他个体、人工构件所组成的功能系统的层次来解释认知现象，强调个体、技术工具相互之间为了执行某个活动而发生的交互。在这种情境下，认知活动被看作是一种通过媒体间的表征状态传播而发生的运算。媒体包括了内部表征(个体大脑记忆)和外部表征(包括计算机和印刷品等)两个方面；表征状态则指活动中信息和知识资源的转换方式，功能系统将表征媒介相互协调在一起。

协同服务模式利用各种协同服务技术实现信息服务系统之间的协同保障、资源共享和服务共用，建立具有协同服务功能的知识服务平台，极大提高了信息系统的信息服务保障能力。协同的知识服务模式能以整体效益最大化的方式运作，因而使得知识载体具有更强的通信能力，客户也可以从相互协同的服务主体那里获得更有效率、质量更佳的知识服务。

6　结语

信息技术的发展延伸了人的认知能力，使得知识载体和信息服务系统具有某种程度的“认知”能力，通常表现为知识载体的通信能力。计算机网络环境下，智力资源实体提供知识服务，需将个体认知扩展为群体认知，使个体服务转化为“系统”服务；基于虚拟资源实体、基于领域应用和协同的知识服务模式分别从智能技术、本体与语义网等信息流捕获技术、协同服务技术三个层面提升信息系统的“认知”能力。从知识载体通信能力的角度出发，有助于更好地理解各种知识服务模式。